智能防腐涂层的制备及其性能研究(3)
1.2 溶胶-凝胶技术简介及其在金属防腐方面的应用 1.2.1 溶胶-凝胶技术简介 溶胶-凝胶技术是一种由金属有机化合物、金属无机化合物或上述两者混合物经过水解缩聚过程，逐渐凝胶化及进行相应的后处理，而获得氧化物或其他化合物的新工艺 [10]。 溶胶—凝胶法主要使用液体化学试剂或溶有粉末的溶剂为前驱体（原料），然后均匀混合液相前驱体，并经过一系列的水解、缩合(缩聚)反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系；溶胶经过陈化，胶粒间缓慢聚合，形成以前驱体为骨架的颗粒空间网络或三维聚合物，失去流动性的溶剂则填充其中，形成凝胶；凝胶再经过干燥，脱去溶剂，形成一种多孔空间结构的干凝胶或气凝胶；最后，经过烧结固化即制得所需材料。 目前，陶瓷、玻璃、橡胶、纳米材料、有机-无机杂化材料等诸多材料的制备和改性常常使用溶胶-凝胶法。其作为一种制备高效防护涂层的方法，能够适应各种面积和任意形状的金属基体表面腐蚀防护的需求。其具有如下优点：(1) 溶胶涂层可形成一层厚度只有 0.1～10μm 的并可以满足各种金属防护需要的薄膜；(2)可在常温下合成溶胶，也可调控凝胶微观结构，而且也能够很好地的控制整个溶胶-凝胶反应过程；(3) 在金属基体表面上所形成的膜具有组分均匀、纯度高、致密性好的特点，能极大地提高金属基体的耐蚀性；(4)作为中间层而言，溶胶涂层能很好的增强金属基体和面层的结合力；(5)任意形状、任意结构的金属构件都可以使用溶胶溶液进行大面积、连续化涂装，并且由于其简单的生产工艺设备，较高的自动化生产程度，非常易于控制生产成本进行工业化推广。因此，与其它金属表面预处理工艺相比，作为一种新工艺溶胶-凝胶法有着巨大的发展潜力。 溶胶防护涂层可分为以下几种类型：(1)无机溶胶涂层，其溶胶涂层的耐蚀性已经达到了磷化和铬酸盐处理水平；(2)无机-有机溶胶涂层，同时具有无机陶瓷材料的性质和有机聚合材料的性质；(3)纳米溶胶涂层, 在具有网状聚合物结构的无机-有机溶胶体中分散无机纳米颗粒；(4)缓蚀剂溶胶涂层，在溶胶涂层中掺杂缓蚀剂， 提高其腐蚀防护效果，达到智能防腐效应[11]。